비치볼을 뜨거운 해변에 놓아두면 공이 팽팽해지는건 어떤 과학적 원리인가요?
뜨거운 여름에 해수욕장에서 비치볼을 하고 나서 공을 만져보니 많이 바람이 빠져있었는데 뜨거운 모래사장위에 놓아두니 팽팽해져 있던데요. 이건 어떤 과학적 원리에 의해 발생되는지 궁금해요.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비치볼이 뜨거운 해변에 놓아두면 공이 팽팽해지는 원리는 기체 열팽창의 원리입니다. 뜨거운 해변에서 비치볼 안의 공기는 뜨거운 모래와 접촉하면서 열이 전달됩니다. 이로 인해 공 안의 공기 분자들이 더욱 많은 열에 노출되며, 분자들이 이동하면서 공 내부의 압력이 증가합니다. 이렇게 증가된 압력으로 인해 공의 크기가 팽창되는 것입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 그건 열팽창 때문입니다. 공기나 기체는 열을 받으면 분자들의 운동이 활발해지고, 분자들이 서로 거리를 띄어 공간을 차지하게 됩니다. 따라서 열을 받은 공기나 기체는 팽창하여 부피가 증가합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
비치볼이 뜨거운 모래사장에 놓아두면 공의 내부 공기의 온도가 상승합니다 공기의 온도가 상승하면 공기의 부피가 증가하고 공기의 부피가 증가하면 공의 압력이 증가하게 됩니다 공의 압력이 증가하면서 공이 팽팽해지는 겁니다
안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.
압력이 일정할 때 온도가 높아지면 기체의 부피가 증가하고, 온도가 낮아지면 기체의 부피가 감소합니다.
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
뜨거워지면 공기가 팽창하게 됩니다.
그래서 해변에 놓인 공이 빵빵하게 되는 것이죠..
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
비치볼이 팽팽해지는 현상은 열팽창이라는 원리인데 열팽창은 물질이 온도가 변화함에 따라 크기가 변하는 현상을 말합니다.
여름에는 햇빛이 강하게 비치볼과 같은 물체를 가열시킵니다. 비치볼은 태양의 열을 흡수하면서 내부 공기를 가열하게 됩니다. 공기가 가열되면 분자들이 활동성을 높이고 운동 에너지가 증가합니다. 이로 인해 공기 분자들이 서로 밀도가 감소하고, 공간을 차지하는 부피가 커지게 됩니다.
따라서, 비치볼 내부 공기의 열팽창으로 인해 공기 분자들이 더 많은 공간을 차지하게 되고, 공의 내부 압력이 상승합니다. 이로 인해 공의 표면에 가해지는 압력이 증가하고, 팽팽해진 상태가 됩니다. 비치볼을 뜨거운 모래사장 위에 놓으면, 모래의 열도 비치볼에 전달되어 비치볼의 내부 공기가 더욱 팽팽해지게 됩니다.
뜨거운 모래사장은 공과 닿아 있는 부분을 가열시킵니다. 열은 공의 내부 공기를 가열하여 분자들의 열운동을 증가시킵니다. 분자들이 열 에너지를 흡수하면서 움직임이 활발해지고, 이로 인해 공 내부의 압력이 증가합니다.
증가한 내부 압력은 공의 벽을 밀어올려 팽팽하게 만듭니다. 이는 공의 외부에 비해 내부 압력이 더 높아지기 때문에 발생합니다. 따라서, 공은 뜨거운 모래사장 위에서 팽팽하게 되는 것입니다.
이러한 현상은 고체뿐만 아니라 액체나 기체에도 적용될 수 있습니다. 열 에너지의 흡수로 인해 물질의 분자들이 활발한 운동을 하면 부피가 증가하게 되고, 이는 확장이라는 현상으로 나타납니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
우리가 일상 생활에서 온도와 부피와 압력의 상관으로 인한 과학적 현상을 많이 볼 수 있는데요
위 질문도 보일, 샤를의 법칙과 관련이 있다고 보시면 되겠습니다.
즉, 기체는 온도가 올라가면 압력도 상승한다는 이론이며..
비치볼내 공기가 주위 온도가 올라감으로서 내부 기체가 팽창하고, 부피가 증가하게 되어 전체적으로 공이 빵빵하게 되는 것이죠..
일례로..풍선에 헬륨을 넣고 하늘로 띄우면 어떻게 될까요?...답은 결국 '터진다'입니다.ㅎㅎ
헬륨 풍선이 하늘 위로 올라갈수록 주위의 기압이 낮아지기 때문에 풍선이 점점 부풀어 오르게 되죠.
그러다가 풍선의 팽창이 더이상 견디지 못하고 결국 터지게 되는 것입니다.
보일의 법칙으로 설명할 수 있는 부분입니다. ㅎㅎ
도움 되셨기를...^^